[發明專利]一種針對IMA資源共享機制的狀態關聯動態分析方法

有效

• 申請號: 201611049009.7
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106598766B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 韓榮賓;王世海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

本發明提供一種針對IMA資源共享機制的狀態關聯動態分析方法，包括以下步驟：一：確定IMA系統對象，并利用AADL對IMA系統共享機制進行建模；二：通過模型轉化,將AADL模型轉化為CGSPN模型；三：將系統設計約束加入到CGSPN模型中；四：針對CGSPN模型進行模型仿真分析；通過以上步驟，達到了IMA系統狀態關聯分析的目的，所建的CGSPN模型仿真充分考慮到了系統狀態關聯的動態行為：1.能夠分析資源故障后恢復是否會影響系統故障狀態關聯，即分析資源故障后恢復是否會導致系統其它部件進入故障狀態；2.能夠分析系統設計是否滿足動態約束。

技術領域

本發明提供一種針對IMA資源共享機制的狀態關聯動態分析方法，它涉及一種IMA系統(簡稱系統)設計分析中的狀態關聯動態分析方法，具體涉及一種基于狀態關聯模型的多約束分析方法。屬于IMA系統設計分析領域。

背景技術

航空電子的發展經歷了分立式、聯合式、綜合式以及先進綜合式幾個階段，旨在增強航空電子系統功能、性能，降低飛機生命周期費用的同時，解決系統軟硬件的升級移植問題。針對傳統航空電子系統中存在的問題，美國航電委員會在90年提出了綜合模塊化航空電子(IMA)的概念，并被航空工業組織采納，在空客380、波音777、F-22、F-35等項目上進行實施，取得了良好的效果。綜合化航空電子系統本質上是一個開放的分布式實時計算環境，通過綜合，達到硬件通用化，功能軟件化，軟件運行環境標準化，最終實現系統的高度綜合以及信息的高度共享。

現代航空電子系統與綜合中提到：IMA系統平臺的資源可以共享，如可以通過獲取時間的方法來共享處理資源和硬件。由于每一種共享的資源都有可能造成單點失效，這種失效會影響所有應用使用該資源。因此，需要針對IMA資源共享需要進行系統設計分析。同時IMA系統基于分區操作系統，IMA系統平臺針對高度資源綜合的問題提供了共享資源的健壯分區隔離：當需要時，IMA平臺能夠提供共享資源的健壯分區隔離的特性，能確保駐留的應用獲得共享的平臺資源，且這些資源是受保護的。IMA平臺資源管理確保只有已規定的、有預期用途、規定交互和接口等的資源可由平臺和應用共享，可見IMA分區交互是不可避免的。IMA系統通過分區操作系統實現其共享機制，時間與空間的分區特性賦予了故障狀態復雜的關聯關系，而IMA系統的故障狀態是系統動態反應的輸入，針對故障狀態系統可以做出一系列的反應滿足任務要求，例如降級、關機、重啟、再配置等。

狀態關聯指的是，在IMA系統中，各部件在運行過程中均有不同的狀態，例如分區有初始化、運行和故障等狀態，而共享資源有正常和故障的狀態，當某分區與共享資源進行交互時，它們的狀態存在關聯關系，例如：分區對故障的共享資源操作時有可能導致該分區也進入故障狀態；由于系統設計錯誤，分區對正常的共享資源誤操作，也可能導致該分區進入故障狀態。

目前針對IMA系統的分析研究均是從可靠性、安全性、實時性以及可調度性等角度出發對IMA系統進行評估，然而，對于IMA系統的故障狀態關聯，至今仍沒有適用的分析方法，本發明提出一種基于模型的分析方法解決此問題，其中涉及針對IMA共享機制進行的AADL建模、模型轉化、以及CGSPN模型分析。